Latihan Soal Jari-Jari Atom: Pilihan Ganda, Isian, Uraian, dan Mencocokkan Lengkap dengan Kunci Jawaban

Apakah Anda sedang mencari contoh soal jari-jari atom untuk menguji pemahaman Anda tentang konsep penting dalam kimia ini? Artikel ini menyajikan kumpulan soal jari-jari atom yang komprehensif, dirancang khusus untuk membantu siswa SMA atau siapa pun yang tertarik pada kimia. Memahami jari-jari atom adalah kunci untuk menjelaskan banyak sifat periodik unsur, seperti energi ionisasi, afinitas elektron, dan keelektronegatifan. Di sini, Anda akan menemukan berbagai jenis soal, mulai dari pilihan ganda, isian singkat, uraian, hingga soal mencocokkan, yang mencakup tren jari-jari atom dalam satu golongan dan satu periode, serta faktor-faktor yang memengaruhinya. Setiap soal jari-jari atom dilengkapi dengan kunci jawaban dan pembahasan mendalam, memastikan Anda tidak hanya mengetahui jawaban yang benar tetapi juga memahami konsep di balinya. Persiapkan diri Anda untuk menguasai materi jari-jari atom dengan latihan soal terbaik ini!

A. Soal Pilihan Ganda (20 Soal)

1. Manakah pernyataan yang benar mengenai jari-jari atom dalam satu periode dari kiri ke kanan?
   • A. Bertambah
   • B. Berkurang
   • C. Tetap
   • D. Tidak beraturan
   • E. Bertambah lalu berkurang
2. Faktor utama yang menyebabkan jari-jari atom berkurang dalam satu periode dari kiri ke kanan adalah…
   • A. Jumlah kulit elektron bertambah
   • B. Muatan inti efektif bertambah
   • C. Gaya tarik-menarik antar elektron berkurang
   • D. Jumlah elektron valensi berkurang
   • E. Efek perisai berkurang
3. Dalam satu golongan dari atas ke bawah, jari-jari atom cenderung…
   • A. Bertambah
   • B. Berkurang
   • C. Tetap
   • D. Tidak beraturan
   • E. Berkurang lalu bertambah
4. Peningkatan jari-jari atom dalam satu golongan dari atas ke bawah disebabkan oleh…
   • A. Bertambahnya muatan inti efektif
   • B. Berkurangnya efek perisai
   • C. Bertambahnya jumlah kulit elektron
   • D. Bertambahnya jumlah elektron valensi
   • E. Berkurangnya gaya tarik inti terhadap elektron
5. Urutkan unsur-surus berikut dari jari-jari atom terkecil ke terbesar: Na, K, Li.
   • A. Li < Na < K
   • B. K < Na < Li
   • C. Na < Li < K
   • D. Li < K < Na
   • E. K < Li < Na
6. Mengapa jari-jari ion positif (kation) lebih kecil daripada jari-jari atom netralnya?
   • A. Kehilangan elektron menyebabkan muatan inti efektif berkurang.
   • B. Kehilangan elektron menyebabkan gaya tarik inti terhadap elektron sisa lebih kuat.
   • C. Kehilangan elektron menyebabkan jumlah kulit bertambah.
   • D. Kehilangan elektron menyebabkan efek perisai meningkat.
   • E. Kehilangan elektron menyebabkan tolakan antar elektron bertambah.
7. Jari-jari ion negatif (anion) lebih besar daripada jari-jari atom netralnya karena…
   • A. Penambahan elektron menyebabkan muatan inti efektif bertambah.
   • B. Penambahan elektron menyebabkan gaya tarik inti terhadap elektron sisa lebih kuat.
   • C. Penambahan elektron menyebabkan tolakan antar elektron meningkat.
   • D. Penambahan elektron menyebabkan jumlah kulit berkurang.
   • E. Penambahan elektron menyebabkan efek perisai berkurang
8. Unsur dengan konfigurasi elektron 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p¹ akan memiliki jari-jari atom relatif…
   • A. Lebih kecil dari unsur 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵
   • B. Lebih besar dari unsur 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵
   • C. Sama dengan unsur 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵
   • D. Lebih kecil dari unsur 1s² 2s² 2p⁶ 3s²
   • E. Tidak dapat dibandingkan
9. Di antara unsur-unsur berikut, manakah yang memiliki jari-jari atom terbesar? (Nomor atom: F=9, Cl=17, Br=35, I=53)
   • A. F
   • B. Cl
   • C. Br
   • D. I
   • E. Semua sama
10. Di antara unsur-unsur berikut, manakah yang memiliki jari-jari atom terkecil? (Nomor atom: N=7, O=8, F=9, Ne=10)
    • A. N
    • B. O
    • C. F
    • D. Ne
    • E. Tidak dapat ditentukan
11. Perbandingan jari-jari atom Mg (Nomor atom 12) dan Ca (Nomor atom 20) adalah…
    • A. Mg > Ca
    • B. Mg < Ca
    • C. Mg = Ca
    • D. Tidak dapat dibandingkan karena berbeda periode
    • E. Tidak dapat dibandingkan karena berbeda golongan
12. Jika unsur X memiliki jari-jari atom lebih kecil dari unsur Y, dan X serta Y berada dalam satu periode yang sama, maka posisi X relatif terhadap Y adalah…
    • A. X berada di sebelah kiri Y
    • B. X berada di sebelah kanan Y
    • C. X berada di atas Y
    • D. X berada di bawah Y
    • E. X dan Y berada dalam golongan yang berbeda
13. Unsur-unsur berikut yang memiliki jari-jari atom paling kecil adalah…
    • A. Li (Z=3)
    • B. Be (Z=4)
    • C. B (Z=5)
    • D. C (Z=6)
    • E. N (Z=7)
14. Unsur dengan nomor atom 11 (Na) dan 19 (K) berada dalam golongan yang sama. Manakah pernyataan yang benar mengenai jari-jari atomnya?
    • A. Jari-jari atom Na lebih besar dari K.
    • B. Jari-jari atom K lebih besar dari Na.
    • C. Jari-jari atom Na sama dengan K.
    • D. Perbandingan jari-jari atomnya tidak dapat ditentukan.
    • E. Kedua unsur memiliki jari-jari atom yang sangat kecil.
15. Gaya tarik inti terhadap elektron terluar disebut juga dengan…
    • A. Energi ionisasi
    • B. Afinitas elektron
    • C. Keelektronegatifan
    • D. Muatan inti efektif
    • E. Jari-jari kovalen
16. Mengapa atom He (Z=2) memiliki jari-jari atom yang sangat kecil dibandingkan dengan atom Li (Z=3)?
    • A. He memiliki lebih banyak elektron.
    • B. He berada pada periode yang lebih rendah.
    • C. He memiliki muatan inti efektif yang lebih besar dibandingkan Li.
    • D. He memiliki lebih sedikit kulit elektron dan muatan inti yang menarik 2 elektron valensi dengan kuat.
    • E. He adalah gas mulia.
17. Perhatikan unsur-unsur berikut: P, S, Cl, Ar. Urutan jari-jari atom dari yang terbesar ke terkecil adalah…
    • A. Ar > Cl > S > P
    • B. P > S > Cl > Ar
    • C. P > Ar > S > Cl
    • D. Cl > S > P > Ar
    • E. S > P > Cl > Ar
18. Unsur dengan nomor atom 13 (Al) dan 14 (Si) berada dalam periode yang sama. Pernyataan yang benar tentang jari-jari atomnya adalah…
    • A. Jari-jari atom Al lebih kecil dari Si.
    • B. Jari-jari atom Si lebih besar dari Al.
    • C. Jari-jari atom Al lebih besar dari Si.
    • D. Jari-jari atom Al sama dengan Si.
    • E. Tidak dapat dibandingkan.
19. Manakah dari pasangan berikut yang memiliki jari-jari atom/ion yang paling berbeda?
    • A. Na dan Na⁺
    • B. Cl dan Cl⁻
    • C. O dan O²⁻
    • D. F dan F⁻
    • E. Semua memiliki perbedaan yang signifikan
20. Jari-jari atom adalah…
    • A. Jarak dari inti atom ke elektron terluar yang stabil.
    • B. Setengah jarak antara inti dua atom yang berikatan kovalen tunggal.
    • C. Setengah jarak antara inti dua atom yang berikatan ionik.
    • D. Jarak dari inti atom ke kulit elektron terluar.
    • E. Ukuran total atom.

B. Soal Isian Singkat (5 Soal)

1. Dalam satu periode, dari kiri ke kanan, muatan inti efektif akan ______________ sehingga jari-jari atom cenderung ______________.
2. Dalam satu golongan, dari atas ke bawah, jumlah kulit elektron akan ______________ sehingga jari-jari atom cenderung ______________.
3. Ion positif (kation) terbentuk ketika atom ______________ elektron, menyebabkan jari-jari ion menjadi ______________ dari atom netralnya.
4. Ion negatif (anion) terbentuk ketika atom ______________ elektron, menyebabkan jari-jari ion menjadi ______________ dari atom netralnya.
5. Unsur-unsur yang berada pada golongan yang sama tetapi periode yang berbeda akan memiliki jari-jari atom yang ______________ seiring dengan bertambahnya nomor periode.

C. Soal Uraian (5 Soal)

1. Jelaskan definisi jari-jari atom dan mengapa penting untuk memahami trennya dalam sistem periodik!
2. Bagaimana tren jari-jari atom dalam satu periode (dari kiri ke kanan) dan jelaskan faktor-faktor yang memengaruhinya?
3. Bagaimana tren jari-jari atom dalam satu golongan (dari atas ke bawah) dan jelaskan faktor-faktor yang memengaruhinya?
4. Bandingkan jari-jari atom netral dengan jari-jari ion positif (kation) dan ion negatif (anion). Berikan contoh untuk masing-masing perbandingan!
5. Urutkan unsur-unsur berikut berdasarkan kenaikan jari-jari atomnya: O, F, Na, Mg, K. Jelaskan alasan pengurutan Anda.

D. Soal Mencocokkan (2 Soal)

Pasangkan pernyataan di kolom kiri dengan istilah yang tepat di kolom kanan!

1. Jarak dari inti atom ke kulit elektron terluar yang stabil.

   • A. Jari-jari atom
   • B. Jari-jari ion
   • C. Muatan inti efektif
   • D. Efek perisai

2. Gaya tarik inti terhadap elektron valensi setelah dikurangi efek tolakan dari elektron inti.

   • A. Jari-jari atom
   • B. Jari-jari ion
   • C. Muatan inti efektif
   • D. Efek perisai

Kunci Jawaban dan Pembahasan

A. Kunci Jawaban Soal Pilihan Ganda

1. B. Berkurang

   Pembahasan: Dalam satu periode dari kiri ke kanan, jumlah proton (muatan inti) bertambah, sementara jumlah kulit elektron tetap. Peningkatan muatan inti efektif ini menarik elektron valensi lebih kuat ke arah inti, sehingga jari-jari atom berkurang.

2. B. Muatan inti efektif bertambah

   Pembahasan: Muatan inti efektif adalah muatan inti yang “dirasakan” oleh elektron valensi setelah dikurangi efek perisai dari elektron-elektron inti. Dari kiri ke kanan dalam satu periode, muatan inti (jumlah proton) bertambah, sedangkan penambahan elektron terjadi pada kulit yang sama, sehingga efek perisai tidak signifikan. Akibatnya, muatan inti efektif meningkat, menarik elektron lebih dekat ke inti.

3. A. Bertambah

   Pembahasan: Dalam satu golongan dari atas ke bawah, jumlah kulit elektron bertambah. Setiap penambahan kulit elektron menempatkan elektron valensi lebih jauh dari inti, sehingga jari-jari atom bertambah.

4. C. Bertambahnya jumlah kulit elektron

   Pembahasan: Penambahan kulit elektron dalam satu golongan ke bawah adalah faktor dominan yang menyebabkan jari-jari atom bertambah. Meskipun muatan inti juga bertambah, efek penambahan kulit jauh lebih signifikan dalam menentukan ukuran atom.

5. A. Li < Na < K

   Pembahasan: Li, Na, dan K berada dalam satu golongan (Golongan IA) dari atas ke bawah. Li (Periode 2), Na (Periode 3), K (Periode 4). Dalam satu golongan, jari-jari atom bertambah seiring bertambahnya periode (jumlah kulit). Jadi, Li memiliki jari-jari terkecil, diikuti Na, dan K terbesar.

6. B. Kehilangan elektron menyebabkan gaya tarik inti terhadap elektron sisa lebih kuat.

   Pembahasan: Ketika atom kehilangan elektron membentuk kation, jumlah elektron berkurang. Muatan inti tetap sama, tetapi sekarang menarik lebih sedikit elektron. Ini meningkatkan gaya tarik inti per elektron, menarik kulit elektron yang tersisa lebih dekat ke inti, sehingga jari-jari ion menjadi lebih kecil. Terkadang, kehilangan elektron juga bisa berarti kehilangan satu kulit terluar.

7. C. Penambahan elektron menyebabkan tolakan antar elektron meningkat.

   Pembahasan: Ketika atom mendapatkan elektron membentuk anion, jumlah elektron bertambah. Penambahan elektron ini meningkatkan tolakan antar elektron di kulit terluar, menyebabkan kulit elektron mengembang dan jari-jari ion menjadi lebih besar.

8. B. Lebih besar dari unsur 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵

   Pembahasan: Unsur 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p¹ (Aluminium, Z=13) dan unsur 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵ (Klor, Z=17) berada dalam periode yang sama (Periode 3). Dalam satu periode dari kiri ke kanan, jari-jari atom berkurang. Karena Aluminium berada lebih kiri (golongan IIIA) dibandingkan Klor (golongan VIIA), maka jari-jari atom Aluminium lebih besar dari Klor.

9. D. I

   Pembahasan: F, Cl, Br, I adalah unsur-unsur dalam Golongan VIIA (Halogen) dari atas ke bawah. Dalam satu golongan, jari-jari atom bertambah seiring bertambahnya periode. Iodin (I) berada pada periode paling bawah di antara pilihan tersebut, sehingga memiliki jari-jari atom terbesar.

10. C. F

    Pembahasan: N, O, F, Ne berada dalam satu periode yang sama (Periode 2) dari kiri ke kanan. Dalam satu periode, jari-jari atom berkurang dari kiri ke kanan. Fluor (F) berada paling kanan sebelum gas mulia Ne, sehingga memiliki jari-jari atom terkecil di antara N, O, dan F. (Ne memiliki jari-jari van der Waals yang lebih besar, tetapi jari-jari atom kovalennya sulit dibandingkan langsung dengan unsur lain).

11. B. Mg < Ca

    Pembahasan: Mg (Z=12) dan Ca (Z=20) berada dalam satu golongan (Golongan IIA). Mg berada di Periode 3 dan Ca di Periode 4. Dalam satu golongan dari atas ke bawah, jari-jari atom bertambah. Oleh karena itu, Ca memiliki jari-jari atom lebih besar dari Mg.

12. B. X berada di sebelah kanan Y

    Pembahasan: Dalam satu periode, jari-jari atom berkurang dari kiri ke kanan. Jika X memiliki jari-jari atom lebih kecil dari Y, maka X harus berada di sebelah kanan Y dalam periode yang sama.

13. E. N (Z=7)

    Pembahasan: Li, Be, B, C, N berada dalam satu periode (Periode 2). Dari kiri ke kanan dalam satu periode, jari-jari atom berkurang. Nitrogen (N) berada paling kanan di antara pilihan tersebut, sehingga memiliki jari-jari atom terkecil.

14. B. Jari-jari atom K lebih besar dari Na.

    Pembahasan: Na (Z=11) dan K (Z=19) berada dalam Golongan IA. Na di Periode 3, K di Periode 4. Dalam satu golongan, jari-jari atom bertambah dari atas ke bawah. Jadi, K memiliki jari-jari atom lebih besar dari Na.

15. D. Muatan inti efektif

    Pembahasan: Muatan inti efektif adalah ukuran seberapa kuat inti menarik elektron valensi, setelah mempertimbangkan efek perisai dari elektron-elektron inti. Ini adalah faktor kunci yang memengaruhi jari-jari atom.

16. D. He memiliki lebih sedikit kulit elektron dan muatan inti yang menarik 2 elektron valensi dengan kuat.

    Pembahasan: He (1s²) hanya memiliki satu kulit elektron, sedangkan Li (1s² 2s¹) memiliki dua kulit. Meskipun Li memiliki muatan inti lebih besar (Z=3 vs Z=2), penambahan kulit elektron pada Li membuat elektron terluarnya jauh lebih jauh dari inti dibandingkan He, yang hanya memiliki 2 elektron yang ditarik kuat oleh inti +2.

17. B. P > S > Cl > Ar

    Pembahasan: P (Z=15), S (Z=16), Cl (Z=17), Ar (Z=18) semua berada dalam Periode 3. Dalam satu periode, jari-jari atom berkurang dari kiri ke kanan. Jadi, P (Gol VA) memiliki jari-jari terbesar, diikuti S (Gol VIA), Cl (Gol VIIA), dan Ar (Gol VIIIA) memiliki jari-jari kovalen terkecil (namun jari-jari van der Waals Ar lebih besar dari Cl, S, P. Untuk perbandingan tren ukuran atom, kita biasanya melihat jari-jari kovalen/metalik). Jika konteksnya adalah tren umum jari-jari atom dalam periode, maka P > S > Cl > Ar (jika Ar dianggap jari-jari kovalen/metalik). Jika Ar dianggap jari-jari Van der Waals, mungkin ada sedikit anomali. Namun, untuk soal umum, trennya adalah berkurang ke kanan.

18. C. Jari-jari atom Al lebih besar dari Si.

    Pembahasan: Al (Z=13) dan Si (Z=14) berada dalam Periode 3. Al (Gol IIIA) berada di sebelah kiri Si (Gol IVA). Dalam satu periode, jari-jari atom berkurang dari kiri ke kanan. Jadi, Al memiliki jari-jari atom lebih besar dari Si.

19. A. Na dan Na⁺

    Pembahasan: Ketika Na kehilangan 1 elektron menjadi Na⁺, ia kehilangan kulit elektron terluarnya (dari 3 kulit menjadi 2 kulit). Perubahan ini sangat drastis dan menyebabkan perbedaan jari-jari yang signifikan (Na > Na⁺). Untuk anion, meskipun ada penambahan elektron dan tolakan, mereka tidak kehilangan seluruh kulit.

20. B. Setengah jarak antara inti dua atom yang berikatan kovalen tunggal.

    Pembahasan: Definisi jari-jari atom seringkali merujuk pada jari-jari kovalen untuk atom non-logam atau jari-jari metalik untuk atom logam. Pilihan B adalah definisi jari-jari kovalen yang paling umum digunakan untuk membandingkan ukuran atom.

B. Kunci Jawaban Soal Isian Singkat

1. bertambah, berkurang
2. bertambah, bertambah
3. kehilangan, lebih kecil
4. mendapatkan/menerima, lebih besar
5. bertambah

C. Kunci Jawaban Soal Uraian

1. Definisi Jari-Jari Atom: Jari-jari atom adalah ukuran yang menggambarkan jarak dari inti atom ke kulit elektron terluarnya. Karena batas elektron tidak pasti, jari-jari atom sering didefinisikan sebagai setengah jarak antara inti dua atom yang berikatan kovalen tunggal (untuk non-logam) atau setengah jarak antara inti dua atom yang berdekatan dalam struktur logam (untuk logam).

   Pentingnya Memahami Tren: Memahami tren jari-jari atom sangat penting karena jari-jari atom memengaruhi sifat-sifat periodik lainnya seperti energi ionisasi, afinitas elektron, dan keelektronegatifan. Atom yang lebih besar cenderung memiliki energi ionisasi yang lebih rendah dan afinitas elektron yang lebih kecil karena elektron terluar lebih jauh dari inti dan kurang kuat ditarik. Ini membantu menjelaskan reaktivitas kimia unsur-unsur.

2. Tren dalam Satu Periode (kiri ke kanan): Jari-jari atom cenderung berkurang dari kiri ke kanan dalam satu periode.

   Faktor-faktor yang Memengaruhi:

   • Muatan Inti Efektif (Zeff) Bertambah: Dari kiri ke kanan dalam satu periode, jumlah proton dalam inti bertambah (muatan inti bertambah). Sementara itu, elektron-elektron baru ditambahkan ke kulit yang sama. Elektron-elektron di kulit yang sama tidak memberikan efek perisai yang signifikan satu sama lain. Akibatnya, muatan inti efektif yang dirasakan oleh elektron terluar meningkat.
   • Gaya Tarik Inti Lebih Kuat: Peningkatan muatan inti efektif menyebabkan gaya tarik inti terhadap elektron valensi menjadi lebih kuat, menarik kulit elektron terluar lebih dekat ke inti, sehingga ukuran atom menyusut.

3. Tren dalam Satu Golongan (atas ke bawah): Jari-jari atom cenderung bertambah dari atas ke bawah dalam satu golongan.

   Faktor-faktor yang Memengaruhi:

   • Jumlah Kulit Elektron Bertambah: Dari atas ke bawah dalam satu golongan, setiap unsur memiliki satu kulit elektron tambahan dibandingkan unsur di atasnya. Penambahan kulit elektron ini menempatkan elektron valensi semakin jauh dari inti.
   • Efek Perisai Meningkat: Dengan bertambahnya jumlah kulit, efek perisai dari elektron-elektron inti terhadap elektron valensi juga meningkat. Meskipun muatan inti juga bertambah, efek penambahan kulit dan perisai lebih dominan.
   • Jarak Elektron Valensi dari Inti: Penambahan kulit elektron adalah faktor dominan yang secara langsung meningkatkan jarak rata-rata elektron terluar dari inti, sehingga ukuran atom membesar.

4. Perbandingan Jari-Jari Atom Netral, Kation, dan Anion:

   • Atom Netral vs. Kation (Ion Positif): Jari-jari kation selalu lebih kecil dari jari-jari atom netralnya.

     Alasan: Kation terbentuk ketika atom kehilangan satu atau lebih elektron. Kehilangan elektron ini mengurangi tolakan antar elektron, dan seringkali juga berarti hilangnya satu kulit elektron terluar. Muatan inti tetap sama, tetapi sekarang menarik lebih sedikit elektron dengan lebih kuat.Contoh: Jari-jari Na (atom netral) > Jari-jari Na⁺ (kation). Konfigurasi Na: [Ne] 3s¹, Na⁺: [Ne]. Na⁺ kehilangan kulit ke-3.

   • Atom Netral vs. Anion (Ion Negatif): Jari-jari anion selalu lebih besar dari jari-jari atom netralnya.

     Alasan: Anion terbentuk ketika atom mendapatkan satu atau lebih elektron. Penambahan elektron ini meningkatkan tolakan antar elektron di kulit terluar. Meskipun muatan inti tetap, peningkatan tolakan ini menyebabkan kulit elektron mengembang, sehingga ukuran ion membesar.Contoh: Jari-jari Cl (atom netral) < Jari-jari Cl⁻ (anion). Konfigurasi Cl: [Ne] 3s² 3p⁵, Cl⁻: [Ne] 3s² 3p⁶. Penambahan elektron meningkatkan tolakan.

5. Urutan berdasarkan kenaikan jari-jari atom: F < O < Mg < Na < K

   Alasan Pengurutan:

   • F (Z=9) dan O (Z=8): Keduanya berada di Periode 2. Dalam satu periode, jari-jari atom berkurang dari kiri ke kanan. O berada di Golongan VIA, F di Golongan VIIA. Jadi, F lebih kecil dari O.
   • Na (Z=11) dan Mg (Z=12): Keduanya berada di Periode 3. Na berada di Golongan IA, Mg di Golongan IIA. Jadi, Mg lebih kecil dari Na.
   • Perbandingan Antar Periode: Unsur-unsur Periode 2 (O, F) akan lebih kecil dari unsur-unsur Periode 3 (Na, Mg) karena memiliki lebih sedikit kulit elektron. Unsur Periode 4 (K) akan menjadi yang terbesar karena memiliki kulit elektron paling banyak.
   • Penggabungan Tren:
     • Di Periode 2: F < O
     • Di Periode 3: Mg < Na
     • Antar Periode: Periode 2 < Periode 3 < Periode 4

     Maka, urutan total dari terkecil ke terbesar adalah F < O < Mg < Na < K.

D. Kunci Jawaban Soal Mencocokkan

1. A. Jari-jari atom
2. C. Muatan inti efektif